• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권1호
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• pp.31-36
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• 2016

본 연구에서는 이중에너지 영상을 획득하는 방법으로, 구리판을 이용한 에너지 변조 필터를 사용하였을 때의 선량을 계산 및 측정하였고, 기존의 다른 방법들과 선량을 비교하였다. 몬테칼로 전산모사를 이용하여 에너지 변조 필터에 의한 선량 변화를 평가하기 위하여 MCNPX를 사용하였다. 두경부, 흉부, 복부 촬영에 주로 사용되는 관전압인 80, 120 kVp에 대한 스펙트럼을 SPEC78 프로그램으로 생성하여 선원을 모사하였고, 구리 물질로 이루어진 에너지 변조 필터(밀도: $8.96g/cm^3$)는 두께를 0.5 mm부터 2.0 mm까지 0.5 mm 간격으로 변화시켜가면서 선원으로부터 20.0 cm 거리에 X-선 창을 절반만 가리도록 모델링 하였다. 몬테칼로 전산모사 값과 실제 선량 값을 비교하기 위해서는 교정 상수가 필요하므로, Gafchromic EBT3 필름에 알고 있는 선량을 조사한 후 판독하여 선량 교정 곡선을 획득하였다. 실험과 동일한 조건으로 MCNPX의 f6 tally로 획득한 결과값과 측정값 간의 선량 환산 인자는 $7.2*10^4cGy/output$으로 구해졌으며, 관전압 80 kVp과 관전류 6 mA의 조건으로 콘빔 CT 촬영 시, 평균 10.1 cGy (표준편차 2.7 cGy) 조사됨을 알 수 있었다. 에너지 변조 필터에 기반한 이중 에너지 영상 획득 기술을 적용한 본 연구에서는 이중 에너지 콘빔 CT 시스템의 선량이 단일 에너지 CT 시스템의 선량보다 33~40% 감소함을 알 수 있다. 또한, 에너지 변조 필터에서 발생한 산란선에 의한 선량 증가 효과는 거의 없었다. 따라서, 인체 내 물질 분별력이 우수하여 임상에 널리 응용되었던 기존 이중 에너지 CT 시스템의 상대적으로 피폭선량이 높다는 단점을 효과적으로 개선할 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권4호
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• pp.351-359
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• 2009

원추형 빔 단층촬영 시스템의 효과적인 모사를 위하여 상용 몬테칼로 코드인 MCNP를 기반으로 한 전산모사 시뮬레이터를 개발하였다. 기본적으로 Visual $C++^{(R)}$를 이용하여 제작하였으며, 모델의 시각화를 위해 $OpenGL^{(R)}$ 라이브러리를 이용하여 개발하였다. 컴퓨터 단층촬영 시뮬레이션 수행을 위한 입력파일의 생성과 MCNP를 이용한 시뮬레이션 실행, 그리고 투과영상 생성과 단층영상 재구성을 수행할 수 있는 기능을 구현하였다. 개발한 시뮬레이터의 검증을 위하여 콘트라스트 팬텀(contrast phantom)에 대해 실험과 시뮬레이션을 수행하였다. 산란 엑스선, 영상센서의 잡음 및 픽셀 결함에 의한 structured noise 등을 시뮬레이션에서 고려하지 못했기 때문에 두 결과가 정확하게 일치하지는 않았으나, 매우 유사한 비교 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해 개발한 MCNP 기반의 CBCT 전산모사 시스템은 CBCT의 이해, 실제 시스템의 설계 및 제작시에 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제42권2호
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• pp.56-63
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• 2012

Objective: To identify the right and left difference of the facial soft tissue landmarks three-dimensionally from the subjects of normal occlusion individuals. Materials and Methods: Cone-beam computed tomography (CT) scans were obtained in 48 normal occlusion adults (24 men, 24 women), and reconstructed into 3-dimensional (3D) models by using a 3D image soft ware. 3D position of 27 soft tissue landmarks, 9 midline and 9 pairs of bilateral landmarks, were identified in 3D coordination system, and their right and left differences were calculated and analyzed. Results: The right and left difference values derived from the study ranged from 0.6 to 4.6 mm indicating a high variability according to the landmarks. In general, the values showed a tendency to increase according to the lower and lateral positioning of the landmarks in the face. Overall differences were determined not only by transverse differences but also by sagittal and vertical differences, indicating that 3D evaluation would be essential in the facial soft tissue analysis. Conclusions: Means and standard deviations of the right and left difference of facial soft tissue landmarks derived from this study can be used as the diagnostic standard values for the evaluation of facial asymmetry.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제38권1호
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• pp.23-27
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• 2008

Purpose: The aim of this study was to evaluate the change in the position of the mandibular condyle within articular fossa by a CBCT after wearing complete denture (CD). Materials and Methods: CBCT of 34 temporomandibular joints were taken from 9 male and 8 female patients with CB $Mercuray^{TM}$ (Hitachi, Japan) before and after wearing a CD for rehabilitation. Position of mandibular condyle within articular fossa at centric occlusion was evaluated with $Vimplant2.0^{TM}$ (CyberMed, Korea) on the central parasagittal view and curved panoramic coronal view of the condylar head. A statistical evaluation was done with SPSS. Results: The range of anteroposterior positional rate (AP) of condylar head within articular fossa was -16-5 and -10-12 respectively on the right and left sides. Before wearing CD, the AP rate showed discrepancy between right and left sides (p<0.05). After wearing CD, both condyles showed a tendency to decrease in posterior condylar position (right side; p<0.05). The average discrepancy between right and left side in mediolateral positional rate (MD) was 15.5 and 4.5 respectively before and after wearing CD. The improvement was observed in mediolateral relationship of both condylar heads after wearing CD (p< 0.01). Before wearing CD, the average horizontal angle of long axis of condylar head was $79.6{\pm}2.7^{\circ}\;and\;80.1{\pm}5.7^{\circ}$ respectively on the right and left sides. After wearing CD, both condyles were rotated in the same direction in average on axial plane. Conclusion: We observed with CBCT the significant clinical evidence in case of positional change of mandibular condyle after wearing complete denture.

• 구강회복응용과학지
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• 제34권1호
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• pp.46-55
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• 2018

치조골의 흡수와 치주조직의 염증을 동반한 심한 치주질환 환자에서 임플란트를 통한 구강 회복은 임상적으로 어려움이 있다. 하지만 골 형태에 따른 적절한 임플란트 식립 위치를 선정한다면 불필요한 골 이식이나 연조직 수술을 최소로 할 수 있다. 최근에는 cone beam CT 촬영과 소프트웨어를 이용하여 환자의 해부학적 형태와 보철적인 위치를 고려하여 임플란트 식립 위치를 선정할 수 있게 되었고 3D printing 기술을 통해 제작된 surgical guide를 통해 계획된 위치로 정확한 수술이 가능하게 되었다. 본 증례는 70세 여성 환자로 심한 치주질환으로 인해 전악 치아의 발치가 필요하였으며 임플란트 지지 고정성 보철물로 전악 구강회복을 시행하였다. 수술 시에는 보철적인 위치를 고려한 surgical guide를 이용해 flapless 방식으로 임플란트를 식립하였고 수술 전에 CAD/CAM 방식으로 제작된 임시보철물을 즉시 부하하였다. 이후 맞춤형 지대주와 지르코니아를 이용한 보철물을 제작하였으며, 만족스러운 심미 및 기능 회복을 보였기에 보고하는 바이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.905-917
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• 2022

본 연구는 각각의 방사선 선량 조건을 나눠 검사할 때 MAR 기능의 사용과 영상 품질을 평가하기 위해 수행되었다. 실험을 위해 임플란트가 박힌 간단한 Periapical Phantom을 만들었고, CBCT 장비를 이용하여 선량 조건별로 MAR 기능의 유무에 따라 영상을 획득하고 실험에 임하였다. 본 연구에서는 Image J 프로그램을 이용하여 MEAN, SNR, 그리고 CNR 값들을 획득하였고, 통계 분석을 통해 Abutment of Implant 부분은 100 kVp, 8 mA 조건일 때, Center of Implant와 Apex of Implant 부분에서는 100 kVp, 9 mA 조건일 때 영상이 가장 정량적이고 적합한 값이었다. 따라서 방사선량이 증가하면 영상의 Pixel value, SNR, CNR 값이 상승해 화질이 향상되고, MAR 기능을 사용하면 Artifact가 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제34권
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• pp.61-72
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• 2022

목 적: 기존의 CBCT(Cone-beam Computed-tomography)는 호흡에 의한 움직임의 영향을 받는 부위에서 장기의 움직임으로 표적용적에 오차가 발생했다. 본 논문의 목적은 호흡동조방사선치료를 시행할 때 오차를 감소시켜주는 Gated CBCT(Gated Cone-beam Computed-Tomography)기능을 이용하여 정확성과 소요시간의 각각 유용성을 평가하고 위상에 따른 적절성에 대해 고찰하고자 한다. 대상 및 방법: Gated CBCT의 유용성을 평가하기 위해 Truebeam STx^TM에서 QUASAR^TM 호흡 움직임 팬텀과 납 표지자 삽입물(lead marker inserts)을 이용하여 전체 위상(Full Phase), 20~80% 위상, 30~70% 위상, 40~60% 위상마다 5회씩 Gated CBCT를 촬영하여 납 표지자의 번짐(Blurring) 길이를 측정하고 투시 촬영(fluoroscopy)의 Trigger mode를 사용하여 최고 위상(Top Phase)에서 구간이 끝나는 지점까지 납 표지자가 움직이는 거리를 5회씩 측정하여 비교하였다. 삼나무 고체 종양 삽입물(Cedar Solid Tumor Inserts)을 이용하여 4차원 전산화단층촬영(4-Dimentional Computed-tomography, 4DCT)을 촬영하여 전체 위상, 20~80% 위상, 30~70% 위상, 40~60% 위상마다 표적 용적을 설정하고 축 방향(S-I방향)으로 5회씩 길이를 측정하였고 동일하게 Gated CBCT를 5회씩 촬영하고 영상의 CT 값(CT number)을 분석하여 표적이 움직인 거리를 측정하여 비교하였다. 결 과: 납 표지자 삽입물을 이용하여 촬영한 Gated CBCT에서 전체 위상은 평균 4.46 cm, 20~80% 위상은 평균 3.11 cm, 30~70% 위상은 평균 1.94 cm, 40~60% 위상은 평균 0.90 cm가 측정되었다. 투시 촬영에서 납 표지자의 축방향 움직임 거리는 평균 4.38 cm였고 Trigger mode를 이용하여 최고 위상부터 Beam off 구간까지의 거리는 20~80% 위상은 평균 3.342 cm, 30~70% 위상은 평균 2.04 cm, 40~60% 위상은 평균 0.84 cm가 측정되었다. 두 결과를 비교하였을 때 전체 위상은 0.08 cm, 20~80% 위상은 0.23 cm, 30~70% 위상은 0.10 cm, 40~60% 위상은 0.07 cm의 차이가 확인되었다. 삼나무 고체 종양 삽입물을 이용하여 촬영한 4차원 전산화단층촬영 영상으로 윤곽 묘사(contouring)한 내부표적용적(Internal Target Volume, ITV)과 치료계획용적(Planning Target Volume, PTV) 윤곽의 길이는 전체 위상에서 6.40 cm, 7.40 cm, 20~80% 위상에서 4.96 cm, 5.96 cm, 30~70% 위상에서 4.42 cm, 5.42 cm, 40~60% 위상에서 2.95 cm, 3.95 cm가 측정되었고 촬영한 Gated CBCT에서 Full 위상은 평균 6.35 cm, 20~80% 위상은 평균 5.25 cm, 30~70% 위상은 평균 4.04 cm, 40~60% 위상은 평균 3.08 cm가 측정되었다. 두 결과를 비교하였을 때 내부표적용적에서 ±8.5% 이내의 오차로 일치하는 것을 확인하였다. 결 론: 기존의 CBCT는 호흡에 의한 움직임의 영향을 받는 부위에서 장기의 움직임으로 오차가 발생하는 문제가 있었지만 본 연구를 통해서 Gated CBCT를 이용하여 설정한 위상의 표적 용적과 비슷한 영상을 얻어 정확한 영상유도를 시행하여 유용성을 확인하였다. 하지만 설정한 위상이 줄어들수록 영상 촬영소요시간이 길어진다. 따라서, 촬영소요시간과 위상의 오차를 고려했을 때 30~70% 위상 이상의 넓은 위상을 사용하는 호흡동조 정위체부방사선치료 환자에게 적용하는 것이 적절하다고 생각한다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.373-375
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• 2002

4D CT is a dynamic volume imaging system of moving organs with an image quality comparable to conventional CT, and is realized with continuous and high-speed cone-beam CT. In order to realize 4D CT, we have developed a novel 2D detector on the basis of the present CT technology, and mounted it on the gantry frame of the state-of-the-art CT-scanner. In the present report we describe the design of the first model of 4D CT-scanner as well as the early results of performance test. The x-ray detector for the 4D CT-scanner is a discrete pixel detector in which pixel data are measured by an independent detector element. The numbers of elements are 912 (channels) ${\times}$ 256 (segments) and the element size is approximately 1mm ${\times}$ 1mm. Data sampling rate is 900views(frames)/sec, and dynamic range of A/D converter is 16bits. The rotation speed of the gantry is l.0sec/rotation. Data transfer system between rotating and stationary parts in the gantry consists of laser diode and photodiode pairs, and achieves net transfer speed of 5Gbps. Volume data of 512${\times}$512${\times}$256 voxels are reconstructed with FDK algorithm by parallel use of 128 microprocessors. Normal volunteers and several phantoms were scanned with the scanner to demonstrate high image quality.

• Imaging Science in Dentistry
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• 제50권2호
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• pp.93-98
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• 2020

Purpose: Little is known regarding the accuracy of clinical magnetic resonance imaging (MRI) protocols with acceptable scan times in sinus graft assessment. The aim of this study was to evaluate the correlations between MRI and cone-beam computed tomographic (CBCT) measurements of maxillary sinus grafts using 2 different clinical MRI imaging protocols. Materials and Methods: A total of 15 patients who underwent unilateral sinus lift surgery with biphasic calcium phosphate were included in this study. CBCT, T1-weighted MRI, and T2-weighted MRI scans were taken 6 months after sinus lift surgery. Linear measurements of the maximum height and buccolingual width in coronal images, as well as the maximum anteroposterior depth in sagittal images, were performed by 2 trained observers using CBCT and MRI Digital Imaging and Communication in Medicine files. Micro-computed tomography (micro-CT) was also performed to confirm the presence of bone tissue in the grafted area. Correlations between MRI and CBCT measurements were assessed with the Pearson test. Results: Significant correlations between CBCT and MRI were found for sinus graft height (T1-weighted, r=0.711 and P<0.05; T2-weighted, r=0.713 and P<0.05), buccolingual width (T1-weighted, r=0.892 and P<0.05; T2-weighted, r=0.956 and P<0.05), and anteroposterior depth (T1-weighted, r=0.731 and P<0.05; T2-weighted, r=0.873 and P<0.05). The presence of bone tissue in the grafted areas was confirmed via micro-CT. Conclusion: Both MRI pulse sequences tested can be used for sinus graft measurements, as strong correlations with CBCT were found. However, correlations between T2-weighted MRI and CBCT were slightly higher than those between T1-weighted MRI and CBCT.

• 대한치과교정학회지
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• 제39권5호
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• pp.289-299
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• 2009

본 연구는 3차원 콘빔CT 영상을 이용하여 2차원 정모두부방사선사진영상 형성 시 두부자세재현기(Head Posture Aligner, HPA)를 이용한 경우와 이용하지 않은 경우를 비교분석함으로써 HPA의 유용성을 평가하기 위하여 시행되었다. 성인 30명을 대상으로 먼저 일반적인 방법으로 콘빔CT 영상을 채득한 후 HPA를 이용하여 일정한 두부자세를 재현한 상태에서 또 하나의 콘빔CT 영상 및 정모두부방사선사진을 촬영하였다. 3차원 영상프로그램을 이용하여 HPA를 이용하지 않은 경우와 HPA를 이용한 경우 각각에서 2차원 정모두부방사선사진영상을 형성한 다음 각각의 투사도를 작성하고 실제로 HPA를 이용하여 촬영된 정모두부방사선사진 투사도와의 차이를 비교하였다. 거리 및 각도를 나타내는 여러 계측치를 비교분석한 결과 HPA를 이용하지 않은 경우에는 다수의 계측항목에서 실제 정모두부방사선사진과 유의한 차이를 보인 반면 HPA를 이용한 경우에는 모든 항목에서 통계적 유의차를 보이지 않았다. 아울러 실제 정모두부방사선사진과의 상관관계를 알아보기 위해 상관분석을 시행한 결과 HPA를 이용한 경우가 그렇지 않은 경우보다 모든 항목에서 높은 상관성을 보였다. 본 연구 결과는 3차원 콘빔CT 영상을 이용하여 2차원 정모두부방사선사진영상 형성 시 정확한 영상 획득을 위해서는 콘빔CT 촬영 시 HPA의 사용이 필요함을 시사하였다.